Adsorção Física e Química: Interações e Características, Notas de estudo de Química Industrial

Baixe Adsorção Física e Química: Interações e Características e outras Notas de estudo em PDF para Química Industrial, somente na Docsity! Adsorção física: Forças de interação do tipo van der Waals Calor de adsorção reduzido Não há alteração química do adsorvido Adsorção química: Envolve formação de ligações químicas Calor de adsorção mais elevado 1ª etapa da reação catalítica ΔG < 0 ; ΔS < 0 ⇒ ΔH = ΔG + TΔS < 0 (processo exotérmico) Introdução à Catálise Heterogênea Adsorção Adsorção física versus adsorção química Critério Adsorção física Adsorção química Adsorvente Todos os sólidos Alguns sólidos Adsorvido Todos os vapores Alguns gases Zona de temperatura Baixa(prox. p.e.) Geralmente alta Quantidade adsorvida /unidade de massa Alta Baixa Adsorção a baixa P Baixa Alta Adsorção a alta P Alta( ∞) Ligeiro aumento Especificidade Baixa(toda superfície disponível) Alta(adsorção só em centros ativos) Cobertura superficial Camadas múltiplas Monocamada Reversibilidade Reversível Freqüentemente irreversível Calor de adsorção Baixo(0,5-5kcal/mol) Alto(5-100kcal/mol) Energia de ativação Baixa(<1kcal/mol) Alta Princípio de Sabatier Complexos intermediários formados com o catalisador não devem ser nem demasiado estáveis nem demasiado instáveis – estabilidade ótima para actividade catalítica máxima. e ara dies saci ço che forte ] Eme va cedem «a Actividade, T |K) + ih RC» Tao a HH recomposição die dicidor pos Vie ER; Tempo nela quer Tas LOC emma faso a abass Eismrmaaitoos aemspectiness dado oc LM E CPcrra Atividade catalítica dos semicondutores  Em regra, os óxidos de metais das séries curtas da Tabela Periódica e os óxidos alcalino- terrosos são estequiométricos, têm elevado ponto de fusão e são isoladores. Os óxidos e. sulfuretos dos metais de transição e pós- transição podem tomar-se não estequiométricos e, nesse estado, são semicondutores. Os semicondutores extrínsecos classificam- se ainda em dois tipos, p (positivo) e n (negativo), Atividade catalítica dos semicondutores Numerosos resultados experimentais demonstram haver uma correlação; entre atividade catalítica (em reações de oxidação) e a condutibilidade elétrica dos semicondutores. Figura 1 - Atividade de NiO dopado na oxidação do CO: correlação entre energia de ativação e condutividade Atividade catalítica dos semicondutores A atividade catalítica em reações de oxidação será tanto menor quanto mais forte for á ligação do oxigênio à superfície. Assim a atividade diminui à medida que o calor de adsorção do oxigênio aumenta, como se pode ver na figura 2 Figura 2 - Atividade dos semicondutores na oxidação de NH3 em função do excesso de oxigênio. (O, *-- NT) + CO, — CO, + NY" CO +20” — COY +2e da malha L Co, + 0” Zn" +2e — Zn hO,+Zn — 0" + Zn”*